记者1月8日从中国科学院金属研究所获悉，该所钛合金研究部科研人员近日联合美国太平洋西北国家实验室以及密歇根大学等单位，在原子尺度合作揭示了两种五重孪晶的形成机理。相关研究成果的论文已于近日在线发表于国际学术期刊《科学》（Science）。
　　作为一种重要的孪晶结构，五重孪晶在晶体生长、生物医学、光学和催化等领域均有着广泛的应用。此次成果论文共同第一作者、中科院金属所助理研究员周刚举了一个例子：五重孪晶铜纳米线，在还原二氧化碳制备甲醇的过程中，就表现出优异的催化性能。
　　1831年，一个名为G. Rose的科学家在金中发现五重孪晶，这之后，科研人员已在近百种材料中发现了五重孪晶结构，并开展大量的基础和应用研究，但由于无法在原子尺度上直接观察其形成过程，五重孪晶的形成机理至今仍无定论。
　　周刚说，此次科研人员采用高分辨原位透射电镜和分子动力学模拟方法发现，在约3纳米的金、铂和钯纳米颗粒的聚集生长过程中，纳米颗粒可以通过颗粒间的取向粘附，形成起始的两个孪晶界面，最终形成五重孪晶结构。两种形成机理主要取决于颗粒取向粘附后所形成的表面结构，这些都是此前研究所未发现的。